Afin de rester dans les limites strictes des seuils d’émissions, certaines industries utilisent de la chaux pour éliminer le dioxyde de soufre (SO2) de leurs gaz de combustion. Bien que très efficace, la nature abrasive de la chaux pose un problème aux pompes centrifugeuses utilisées à cette fin.

En effet, de nombreuses installations rencontrent des problèmes récurrents de défaillance des garnitures mécaniques d’étanchéité, entraînant des coûts d’entretien et de réparation excessifs. Une solution à ce problème pour un nombre croissant d’installations réside dans les pompes péristaltiques.

La chaux abrasive est souvent problématique pour les pompes centrifuges

Dans une grande usine de traitement des déchets, qui effectue un lavage des fumées par voie humide de 15 heures (voir le détail de la technique dans le focus technique ci-dessous), les pompes centrifuges connaissaient de fréquentes défaillances lors du transfert de chaux.

Dans de tels cas, le principal problème est que la chaux entrant dans les épurateurs est à la fois très chaude et contient jusqu’à 25% de matières solides sèches. En plus de ces caractéristiques difficiles, la chaux se cristallise en refroidissant.

Les émissions des incinérateurs font l’objet d’une surveillance très stricte. Tous dysfonctionnements ou arrêts non programmés sont donc à proscrire. Consciente de la nécessité de changer ses pompes dans le process d’épuration par voie humide pour répondre aux exigences strictes de l’industrie, cette usine européenne a testé les pompes péristaltiques Bredel

L’avantage des pompes péristaltiques

Les pompes péristaltiques ont de nombreux avantages dans ce type d’application, en particulier de ne pas avoir de garniture et de ne pas souffrir d’un fonctionnement à sec temporaire.

Ainsi, le fluide transporté n’est en contact qu’avec le tuyau, ce qui le rend idéal pour la manipulation de produits chimiques agressifs ou abrasifs, comme la chaux. Malgré la température élevée et la teneur en matières solides, la durée de vie des tubes de ces pompes est reproductible et n’est pas affectée par l’abrasion ou la cristallisation.

Des pompes avec moins de composants, donc moins d’entretien

Contrairement aux pompes centrifuges ou aux pompes à vis excentrée que l’on peut trouver dans les procédés de désulfuration des gaz de combustion, ces pompes ne nécessitent pratiquement pas d’entretien, car il n’y a pas de garniture, de clapet, de membrane, de presse-étoupe, de rotor, de stator ou de piston en contact avec le produit, coûteux,  qui sont susceptibles de fuire,  de s’obstruer, de se corroder …., ce qui permet un process bien mieux maitrisé et une réduction des coûts d’exploitation.

Les pompes Bredel se distinguent par une conception robuste avec en particulier un rotor qui dispose de ses propres paliers. Cela protège les roulements du réducteur contre les surcharges qui pourraient se produire dans d’autres pompes péristaltiques. Avec une telle conception, elle offre la garantie d’un fonctionnement fiable et durable, même dans des conditions d’exploitation difficiles.

255 000 tonnes de déchets incinérés

Après le passage des pompes centrifuges aux pompes péristaltiques, la centrale de traitement des déchets a fait état d’un fonctionnement plus contrôlé et de coûts d’exploitation nettement améliorés.

Quelques 255 000 tonnes de déchets sont incinérées dans l’installation, sur un total d’un million de tonnes collectées. Ce processus conduit à la production de 139 000 MWh d’électricité, dont environ 35 000 MWh sont utilisés par l’usine, les 104 000 MWh restants étant envoyés dans le réseau.

Focus technique : La chaux dans le lavage par voie humide

Pourquoi la chaux est est-elle autant utilisée ?

Dans de nombreux pays, les politiques environnementales cherchent à réduire la mise en décharge des déchets ménagers et commerciaux et encouragent le recyclage et l’utilisation des déchets d’équipements électriques et électroniques. Une partie des déchets est donc incinérée dans le but de produire de l’électricité. La combustion de ces déchets produit des fumées (gaz et particules) qu’il faut « laver » de ses constituants toxiques pour l’environnement.  L’utilisation de la chaux dans les trois principaux procédés de traitement des gaz de combustion est efficace ; les rendements sont de l’ordre de 95 à 99 %. Ce procédé contribue à garantir que les usines respectent la législation environnementale locale et internationale sur les émissions dans l’atmosphère.

La chaux est l’alcali le plus rentable et le plus polyvalent pour ce type de traitement, avec un dosage et une production de déchets moindres par rapport aux autres réactifs. Un autre avantage du DGC (Désulfuration des Gaz de Combustion) est la création de sous-produits de haute qualité, comme le gypse qui est utilisé dans la fabrication de plaques de plâtre et dans divers autres procédés industriels.

La principale technique est le lavage par voie humide

L’épuration par voie humide qui est considérée comme la principale technique de réduction des gaz de combustion, où de la chaux broyée est ajoutée à l’eau avant que la boue alcaline qui en résulte ne soit pulvérisée dans un laveur de gaz de combustion ou une tour. Dans un système typique, le gaz à épurer pénètre au fond d’une tour cylindrique et circule vers le haut à travers la boue de chaux pulvérisée.

Un aspect important est le rapport de volume L/G entre la boue de réactif et les gaz de combustion, généralement de 1/1 (litres de boue pour 1 000 Nm³ de gaz de combustion) dans les applications d’épuration par voie humide. C’est dans cette application que des pompes fiables et performantes ont un rôle fondamental à jouer.

Il est reconnu que le lavage par voie humide entraîne des coûts d’investissement et d’exploitation élevés en raison de la manipulation du réactif liquide et des déchets. Toutefois, il reste le choix préféré de nombreuses centrales énergétiques en raison du faible coût de la chaux et de l’efficacité de la maitrise du dioxyde de souffre (SO²).